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• 1發揮新型舉國體制優勢 構建國家潔凈能源體系

2050?年目標難以單純依靠現有技術的累積性進步來實現，因而需要一方面必須革新現有煤炭、石油、天然氣、可再生能源、核能等各大能源類型相互獨立的格局，同時還需要在技術上實現可使不同能源種類間優勢互補、對沖融合的重大創新。

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• 2科技創新助力構建國家能源新體系

能源是國家賴以生存和發展的物質基礎。以能源綠色轉型發展支撐經濟社會的高質量發展，是一項長期而艱巨的任務。構建清潔低碳、安全高效的能源體系是我國未來能源發展的重大戰略目標，而科技創新是實現這一目標的關鍵。文章在分析我國能源發展現狀的基礎上，指出了我國能源發展存在的主要問題及面臨的重大挑戰，提出了以化石能源清潔高效利用與耦合替代、清潔能源多能優勢互補與規模應用、低碳化多能戰略融合為主線的能源科技發展新思路和戰略建議。

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• 3世界主要發達國家能源政策研究與啟示

我國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦決定了煤炭將長期是主體能源，石油、天然氣將長期依賴進口。然而，隨著人民群眾對清新空氣、清潔環境等生態產品需求的日趨強烈，煤炭發展的生態環境約束日益強化。美國、歐盟、日本等發達國家和地區在低碳轉型、打造清潔能源體系方面積累了很多經驗，值得我國借鑒和參考。

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• 4國際能源科技發展動態研判與戰略啟示

當前能源系統正在從化石能源絕對主導向低碳多能融合方向轉變。全球能源生產與消費革命正在不斷深化，新興產業與新業態不斷發展壯大。主要發達國家在能源轉型過程中以科技創新為先導，以體制改革為抓手，致力于解決主體能源向綠色低碳過渡、多能互補耦合利用、終端用能深度電氣化、智慧能源網絡建設等重大戰略問題，構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系，搶占能源科技革命和產業變革的戰略制高點。能源技術創新處于高度活躍期，新興能源技術正以前所未有的速度加快迭代，正孕育一批具有重大產業變革前景的顛覆性技術。

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• 5核能綜合利用研究現狀與展望

核能是滿足能源供應、保證國家安全的重要支柱之一。全球發電總量中，核能發電比例為?10．4％，截至?2019?年?3?月，全球有?449?座商用核動力反應堆在?30?個國家運行，總裝機容量達?396?GW，在建核電機組?55?座，在建核電機組裝機容量?57?GW。此外，還有大約?240?座研究堆運行在?56?個國家，180?座動力堆為大約?140?艘艦船、潛艇提供著動力。目前核能主要用于發電，只有少數反應堆應用于核能供熱和海水淡化。隨著技術的發展，尤其是第四代核能系統技術逐漸成熟和應用，核能有望超脫出僅僅提供電力的角色。

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• 6以二氧化碳規模化利用技術為核心的碳減排方案

碳資源是人類社會發展進入工業時代的基石。人類大量使用含碳資源產生的二氧化碳不應給人類社會帶來威脅，更不應是碳資源利用的終結者，而是人類實現可持續發展必須善加利用的資源。文章在國內?CO2?利用技術研發取得了可喜進展的基礎上，提出了幾種未來可能適合于中國的以?CO2?規模化利用技術為核心的碳減排方案，包括化石能源耦合?CO2?的轉化利用技術、零碳能源耦合?CO2?的轉化利用技術以及溫和條件下?CO2?直接轉化利用技術等。基于我國能源消費結構、短中期化石能源的主導地位以及可再生能源日新月異的發展，化石能源的易獲取性和低成本使得其耦合?CO2?的轉化利用技術方案近年來飛速發展，并可能將在近期帶來巨大碳減排潛力和經濟效益；零碳能源發電技術的突飛猛進有利于核能/可再生能源發電耦合?CO2?生產燃料化學品技術的發展，成為中期最具競爭力的?CO2?大規模利用技術；遠期來說太陽能驅動的?CO2?溫和轉化可以實現真正意義上的生態碳循環，是遠期最有前景的?CO2?還原技術。

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• 7氫能與燃料電池發展現狀及展望

氫是一種潔凈的二次能源載體，氫燃料電池具有能量轉化率高、噪音低以及零排放等優點。氫氣是連接可再生能源與傳統化石能源的橋梁，通過氫能與燃料電池，可以實現未來潔凈能源利用變革的愿景。世界主要發達國家都非常重視氫能的發展。目前，氫能和燃料電池已在部分領域中初步實現商業化。氫能燃料電池和燃料電池車的研究和商業化發展在日本、美國和歐洲較為迅速，他們不斷在氫氣生產、氫氣儲存和氫氣利用方面進行創新。在氫能和燃料電池方面，中國緊跟世界發達國家的腳步，然而國內氫能和燃料電池產業鏈的不完善導致電池成本較高。因此，要加強關鍵材料研究，實現核心材料和部件的工業化和本土化，建立生產線，盡快完成產業鏈。

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• 8能源革命中的物理儲能技術

新一輪的世界能源技術革命正在興起，推動著能源結構的轉型，重塑著能源的格局。構建綠色、低碳、清潔、高效、安全的能源體系是世界能源發展理念和主要方向。我國能源生產和消費總量均已居世界前列，但仍存在能源結構不合理、能源利用效率不高、可再生能源利用比例低、能源安全利用水平有待進一步提高等問題。

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• 9能源革命中的電化學儲能技術

國際能源格局正在發生重大變革，能源系統從化石能源絕對主導向低碳多能融合方向轉變的趨勢已經不可逆轉。為應對這一變化發展新趨勢，世界各主要經濟體均密集出臺相關政策，以搶占能源資源和技術競爭的戰略制高點。

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• 10生物質能研究現狀及未來發展策略

全球經濟合作與發展組織（OECD）預計，2030?年全球將有大約?35％?的化學品和其他工業產品來自生物制造；生物質能源已成為位居全球第一的可再生能源，美國規劃到?2030?年生物質能源占運輸燃料的?30％，瑞典、芬蘭等國規劃到?2040?年前后生物質燃料完全替代石油基車用燃料。

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• 11發展太陽能和風能發電技術 加速推進我國能源轉型

未來二三十年，將是能源生產消費方式和能源結構調整變革的關鍵時期。人們將致力于構建綠色低碳、高效智能、多樣共享的可持續能源體系。風力和太陽能等可再生能源將快速增長，從而形成天然氣、石油、煤炭、核能、可再生能源為五大支柱的能源新格局。

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• 12關于煤化工與石油化工的協調發展

經過近?70?年的發展，我國已建立起規模位居世界前列的現代石油化工產業體系。但是石油資源不足，原油產量無法滿足下游石化企業的生產需求，對外依存度不斷上升；同時優質的烯烴和芳烴生產原料供應不足。近年來現代煤化工技術已取得全面突破，以煤制烯烴、煤制乙二醇和煤制油為代表的一批關鍵技術實現了產業化，使得通過煤經甲醇原料生產多種清潔燃料和基礎化工原料成為可能。從戰略層面和技術層面，采用創新技術大力發展現代煤化工產業，既可以保障石化產業安全，促進石化原料多元化，還可以形成煤化工與石油化工產業互補、協調發展的新格局。

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• 13煤炭清潔高效轉化技術進展及發展趨勢

我國石油、天然氣資源匱乏，煤炭儲量相對豐富，在未來相當長時間內，煤炭在能源消費結構中仍將占主導地位。煤炭清潔高效利用是能源生產與消費革命的主要內容，而煤炭清潔高效轉化是煤炭清潔高效利用的重要途徑，對保障國家能源安全、經濟社會可持續發展意義重大。據預測，2030?年前我國能源消費需求仍將持續穩定增長，能源消費增量部分主要靠清潔能源提供，但煤炭年消費量仍將保持在?35?億噸左右。因此，煤炭清潔高效轉化是打贏污染防治攻堅戰和藍天保衛戰的重要支撐，是煤炭能源革命的重要內容。

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• 14中國分散式民用供熱技術現狀分析

民用散煤污染是造成北方地區嚴重灰霾天氣的重要原因之一，因此各地政府積極推進散煤替代，尤其是在京津冀地區大力推廣所謂“清潔能源”，進行煤改電/氣相關工作，在周邊地區則推行使用優質無煙煤或蘭炭，但效果并不理想。文章對我國幾種典型分散式民用供熱技術進行了對比分析，認為推行煤改電/氣需要考慮當地資源、地理和經濟條件以及生活習慣，且最關鍵的是要在經濟上可承受；在經濟相對落后的邊遠農村地區推廣諸如在解耦爐等環保爐具中燃燒煙煤型煤進行清潔供暖應當成為一項長期政策，以從根本上解決我國農村的散煤污染問題。

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• 15工業領域煤炭清潔高效燃燒利用技術現狀與發展建議

據預測，2030?年前我國能源消費需求仍將持續穩定增長，其中年煤炭消費量仍將保持在?35?億噸，占能源消費總量的?50％?左右。煤炭燃燒釋放熱能滿足了我國約?65%?的發電生產需求，也為鋼鐵、建材、化工等工業領域提供熱能，但同時也釋放氮氧化物、二氧化硫、粉塵等有害污染物，造成對大氣環境的影響。因此實現占煤炭燃燒總量?90%?的工業領域煤炭清潔高效燃燒利用，是當前我國打贏污染防治攻堅戰和藍天保衛戰的“卡脖子”問題，工業領域煤炭高效清潔燃燒利用技術亟待根本性革命。

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